[发明专利]一种融合故障转移因子的脆弱流传播捕获方法

说明书

本发明公开了一种融合故障转移因子的脆弱流传播捕获方法，包括以下步骤：S1：获取电力系统数据信息；S2：构造电网拓扑模型；S3：计算支路开断分布因子W；S4：计算改进支路开断分布因子ρ；S5：加入潮流波动系数θ；S6：计算故障转移因子f；S7：定义支路的脆弱流F；S8：计算额外脆弱流ΔF；S9：选取F计算值最大的支路作为故障支路；S10：计算不同故障阶段的脆弱流，选取脆弱流计算值最大的作为下一条故障支路，按顺序添加到故障链；S11：重复S10直到系统形成孤岛，得到顺序包含不同故障阶段故障支路的故障链C；该捕获方法能快速有效识别电网中最易受冲击的支路，极大降低计算复杂度，为保障系统安全稳定运行提供可靠数据支持。

技术领域

本发明涉及电力系统脆弱性安全评估技术领域，特别是涉及到一种融合故障转移因子的脆弱流传播捕获方法。

背景技术

随着特高压输电系统的快速发展和电力需求的急剧增长，区域电网互联程度日益提高，电网规模的不断扩大使得电网更复杂化。大型电网在提高电力系统的经济性和可靠性的同时，也带来了严重的中断和潜在的级联故障造成的破坏性事故。当系统中的某条线路受到干扰而故障切断，会导致系统中的线路发生连锁故障，从而引起整个系统的崩溃。因此电网脆弱性评估应运而生，旨在通过系统性的评估指标找出电网中的关键线路，为运行调度员提前做好防御措施提供参考，因此可以有效抑制大停电的发生，提高电网的安全运行稳定性。

目前的电网脆弱性的评估主要研究方向是识别出对系统冲击最大的线路，而对故障传播过程中同样重要的受影响线路却很少涉及。此外电网脆弱性评估以往的研究方法主要从网络拓扑和运行状态两个方面来构造评价指标。单一地从网络拓扑结构出发会忽略电力系统中，大多数负荷的传输是涉及到两条母线的事实，因此未能准确评估电网的脆弱性。因此越来越多的综合考虑运行特性和网络拓扑的混合模型用于评估电网的临界性，比如最大流，潮流熵以及潮流介数等。

近十年来，利用复杂网络理论来评估电网的脆弱性已经成为研究现代电网的一种流行的理论方法，从复杂网络的角度看，电网可以图形化地表示电网的元器件，用顶点表示系统中的母线，发电机，负载等；用支路表示传输线路。但是基于复杂网络中的介数，度数以及平均路径等提出的单个脆弱性评估指标相对来说缺乏全面性的考虑，难以从系统性的角度准确识别出电网的关键线路。

发明内容

为克服现有技术中的不足，本发明提供了一种融合故障转移因子的脆弱流传播捕获方法，该发明根据电网的故障转移因子与复杂网络中的负荷重分配规则建立相应的脆弱性指标模型，并构造了电网的脆弱性指标，该捕获方法可以快速有效的识别出电网输电线路中最易受到冲击的支路，为调度员更好地保障电力系统安全稳定运行提供可靠的数据支持，实用性强，且识别效率高，计算复杂度低。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种融合故障转移因子的脆弱流传播捕获方法，具体包括以下步骤：

S1：对电力系统中输电线路进行监测，获取所述电力系统中的数据信息，所述数据信息包括电力系统运行参数、电网拓扑结构参数、线路电气参数；

S2：根据所述电网拓扑结构参数利用复杂网络理论构造相应的电网拓扑模型；

S3：基于S2中电网拓扑模型，根据S1中获取的电力系统运行参数和线路电气参数计算电网的支路开断分布因子，得到支路开断分布因子矩阵W，支路开断分布因子描述的是稳态情况下支路l的开断引起支路k上的有功潮流变化；

S4：支路开断分布因子定义为支路l开断后支路k上的有功潮流变化量与支路l的初始有功潮流的比值，利用S1中电网支路的初始有功潮流比值，修改支路开断分布因子的定义，得到改进支路开断分布因子，计算电网中每条支路的改进支路开断分布因子得到全网的改进支路开断分布因子矩阵ρ；